改性酚醛树脂种类及优点
2.41酚醛树脂的分类.pptx
酚醛树脂的分类
松香改性酚醛树脂:
在酸性介质中，酚与甲醛产生的酚醛很容易进一步缩合成分子量更高 的缩合物，有可能完全胶化或不溶于松香；在碱性介质中，反应平稳， 容易控制，生成的树脂软化点也高，因此松香改性的酚醛树脂一般都采 用碱性催化剂，使用一步法生产松香酚醛树脂时，常用的催化剂是乌洛 托品，在生产浅色松香酚醛树脂时，也有采用氢氧化钙做催化剂。 不同的酚具有不同的官能度，在实际生产中最终采用的酚与醛摩尔比就 不同，三官能度：1：（1.5~1.7）；二官能度：1:(2.5~3.0）；采用 双酚A的酚醛树脂。其酚与醛的摩尔比一般为1：（5.2~5.4）
在碱性条件下酚醛缩合生成热固性酚醛树脂，根据其特性，主要用于生 产重防腐涂料、酚醛胶黏剂等；使用时可利用酸性催化或加热使之交联 固化。在酸性条件下酚醛缩合生成热塑性酚醛树脂，根据其特性，也可 用于生产防腐蚀涂料、粘合剂、橡胶添加剂等；使用时可利用碱性催化 或加热使之交联固化。
酚醛树脂胶的改性
当F/P为2. 0~2. 1时,增大甲醛的投入量,虽然 能使游离酚的量降低,但是游离醛的量更大了。当 加入尿素以后,能使游离酚、游离醛的含量均降低。 当苯酚总量、氢氧化钠的用量以及其他反应条件 一定时, F/U对游离酚和游离醛的影响见图2。 当苯酚总量,氢氧化钠用量, F/P及其他反应 条件一定时,F/U与胶合板胶合强度和木破率的关 系是正相关关系,即F/U越高,胶合强度和木破率也 越高,综合考虑各个因素,把F/U确定为1. 3~1. 4较 适宜。
酚醛树脂胶粘剂的改性
一、酚醛树脂胶的简介
酚醛树脂是第一个人工合成的高分子化介物。早在100多年
前,人们就发现苯酚和甲醛反应能生成树脂状的产物。几十年 来,不少人对酚醛树脂的化学结构与实际应用进行大量的研究 工作.并取得了很大的成果。现在,酚醛树脂是最重要的合成材 料之一,在胶粘剂方面已大量应用。
二、酚醛树脂胶粘剂的优缺点
3、尿素改性酚醛树脂胶粘剂
脲醛树脂胶粘剂限制了它在实木复合地板中的应用。 湿态胶合强度较差,游离甲醛含量高。酚醛树脂胶粘剂也 有缺点,即(1)固化时间长,固化温度高,生产效率低; (2)价格 较贵; (3)含有游离醛、游离酚。对醛酚树脂胶粘剂进行改 性的方向是,在保证酚醛树脂胶合性能的前提下,缩短其固 化时间,降低固化温度,减少胶粘剂中游离酚、醛含量,降低 生产成本。其中用廉价的尿素来代替部分苯酚,合成苯酚尿素-甲醛共缩聚树脂是酚醛树脂改性的有效途径。
80%），在60～70 ℃下保温20～40min；第二阶段加成 反应：加入剩余20%的 NaOH 溶液，保温10 min后加入 剩余的20%甲醛溶液， 升温到70～80 ℃，保温10～20 min；回流阶段：在86～96 ℃下回流30～60 min，降温 到70 ℃后脱气5～10 min，降温出料，得到酚醛树脂胶 黏剂溶液。改性剂环氧树脂可在不同的阶段加入；有 机硅8427在回流前加入。
酚醛树脂分类
酚醛树脂分类酚醛树脂是一种重要的合成树脂，具有优异的物理和化学性能，在工业生产中得到广泛应用。
根据不同的制备方法和化学结构，酚醛树脂可以分为多种类型。
本文将从以下几个方面对酚醛树脂进行分类介绍。
一、按照制备方法分类1.缩聚型酚醛树脂缩聚型酚醛树脂是通过苯酚和甲醛在碱性条件下缩聚而成的，也称为无机胶体法制备的酚醛树脂。
该类树脂具有高强度、高硬度、高耐热性等特点，常用于制作高级电器零件、汽车配件等。
2.加成型酚醛树脂加成型酚醛树脂是通过苯酚和甲醛在催化剂存在下加成而成的，也称为有机溶剂法制备的酚醛树脂。
该类树脂具有良好的可塑性和流动性，适用于注塑、挤出等加工方式。
加成型还可以分为水相法和有机相法两种。
3.混合型酚醛树脂混合型酚醛树脂是将缩聚型和加成型两种树脂按一定比例混合而成的。
该类树脂综合了缩聚型和加成型的优点，既具有高强度、高硬度等特点，又具有良好的可塑性和流动性。
二、按照化学结构分类1.无甲基酚醛树脂无甲基酚醛树脂是指苯酚和甲醛在碱性条件下缩聚而成的，不含甲基基团。
该类树脂具有高强度、高硬度、高耐热性等特点，常用于制作高级电器零件、汽车配件等。
2.低甲基酚醛树脂低甲基酚醛树脂是指苯酚和甲醛在催化剂存在下加成而成的，含有较少的甲基基团。
该类树脂具有良好的可塑性和流动性，适用于注塑、挤出等加工方式。
3.高甲基酚醛树脂高甲基酚醛树脂是指苯酚和甲醛在催化剂存在下加成而成的，含有较多的甲基基团。
该类树脂具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，适用于制作电器零件、管道等。
三、按照用途分类1.电气用酚醛树脂电气用酚醛树脂是指具有高绝缘性能和耐热性的酚醛树脂，常用于制作电器零件、绝缘材料等。
2.机械用酚醛树脂机械用酚醛树脂是指具有高强度和硬度的酚醛树脂，常用于制作汽车配件、工程塑料等。
3.耐磨用酚醛树脂耐磨用酚醛树脂是指具有良好耐磨性能的高甲基型或混合型酚醛树脂，常用于制作轴承、滑轮等零部件。
总结：综上所述，酚醛树脂可以按照制备方法、化学结构和用途等方面进行分类。
酚醛树脂的改性介绍
酚醛树脂的改性介绍
一、改善脆性
一般通过加入外增韧物质或内增韧物质来改善韧性。
常用的外增韧物质有：天然橡胶、丁腈橡胶及热塑性树脂；内增韧方法有：使酚羟基醚化、在酚核间引入长亚甲基链及其他柔性基团或者采用玻璃纤维、玻璃布、石棉等改善酚醛树脂的脆性。
二、提高耐热性
在酚醛树脂中引入芳环（如甲苯、二甲苯、萘等）或者三聚氰胺、焦煤油、硼化物、有机硅树脂、钼等，可以提高整个大分子链的稳定性和耐热性。
此外，还有利用碳化硼、纳米铜、纳米二氧化硅等纳米材料提高酚醛树脂的耐热性，下图为钼改性酚醛树脂后的热分析图三、减少甲醛释放量
使用木质素、间苯二酚、腰果油以及紫胶等物质部分代替苯酚合成改性酚醛树脂胶粘剂，或者改善合成工艺，可以减少甲醛释放量，降低生产成本，同时保护环境。
四、其他改性
还有一些特殊的改性方法，如：造纸废液改性，钼改性酚醛树脂、三元共混改性酚醛树脂、纳米铜改性酚醛树脂、煤焦油改性酚醛树脂、聚乙烯一乙烯醉改性酚醛树脂、含炔基酚醛树脂、等。
酚醛树脂的合成、固化及其应用解析
酚醛树脂的合成、固化及其应用解析酚醛树脂，通常指的是由苯酚和甲醛在催化剂的作用下缩聚而成的高分子聚合物。
这类树脂是最早合成的一类热固性树脂。
依据其结构和性质，酚醛树脂可以分为不同类型，包含线性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。
酚醛树脂具有出色的耐酸性、力学性能、耐热性能等特点，因此在制造清漆、绝缘料子、耐腐蚀涂料等领域有着广泛的应用。
其中，酚醛树脂最显著的特点之一是其出色的耐高温性。
即使在极端高温条件下，酚醛树脂仍能保持其结构的完整性和尺寸的稳定性。
另外，酚醛树脂可以溶解于乙醇、丙酮等溶剂中，具有可溶可熔性。
只有在引入交联剂，如六亚甲基四胺或聚甲醛等时，酚醛树脂才会发生固化（加热时快速固化）。
经过交联后，酚醛树脂能够防范各种化学物质的侵蚀，包含汽油、石油、醇、乙二醇以及各种碳氢化合物。
酚醛树脂是一类紧要的高分子料子，其合成和应用领域广泛。
本文将深入探讨酚醛树脂的合成固化方法、性质特点以及不同类型的应用。
酚醛树脂的合成和固化酚醛树脂的合成和固化过程遵奉并听从着体型缩聚反应的规律。
通过掌控不同的合成条件，如酚和醛的比例、催化剂类型等，可以得到两类酚醛树脂：热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂。
热固性酚醛树脂热固性酚醛树脂包含了具有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂。
在合成过程中，假如不进行特殊的掌控，体型缩聚反应将进行到形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂。
热固性酚醛树脂的漆膜在烘烤后相当坚硬，具有出色的防潮性、绝缘性能，适用于多种应用，如胶合层压制品。
热塑性酚醛树脂与热固性酚醛树脂不同，热塑性酚醛树脂是线性树脂，不会在合成过程中形成三向网络结构，因此需要在进一步的固化过程中加入固化剂。
这两类树脂的合成和固化原理不同，因此其分子结构也不同。
依据反应程度的不同，酚醛树脂可以分为甲阶树脂、乙阶树脂和丙阶树脂三个阶段。
甲阶树脂是合成后的树脂初级产物，可以呈现液体、半固体或固体状态，受热后能快速熔化。
酚醛树脂
【摘要】酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。
原为无色或黄褐色透明物，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。
耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。
不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。
苯酚与甲醛缩聚而得。
酚醛树脂（PF）因具有价格低廉、耐热、耐烧蚀、阻燃、发烟少及工艺性良好等优点而被广泛应用，至今仍用作树脂基耐烧蚀材料的主要基体树脂。
PF作为聚合物基复合材料的基体树脂，制造高温防热烧蚀材料，在航空航天等国防尖端技术领域获得广泛应用。
【关键词】酚醛树脂改性酚醛树脂【主要内容】一、酚醛树脂的研究进展1、酚醛树脂复合材料的研究进展酚醛树脂基复合材料通常是由其他物质改性酚醛树脂而得到。
根据改性物质的分类，可以分为纳米材料改性、高分子改性、无机物改性等改性酚醛树脂复合材料。
1、1纳米材料改性酚醛树脂目前可用于改性酚醛树脂的纳米材料主要有纳米Tio2、纳米Sio2、碳纳米管和纳米蒙脱土等。
纳米材料由于尺寸小、表面积大、表面非配对原子多、表面能高等特性，可以与酚醛树脂产生很强的结合能力，从而对复合材料的物化性能产生作用。
1、2高分子改性酚醛树脂高分子改性是采用化学改性的途径，在酚醛树脂分子结构中引入长链、芳环或含芳杂环的聚合物，从而通过该途径来提高其某些方面的性能。
1、3无机物改性酚醛树脂采用无机物改性酚醛树脂，主要是在树脂分子中引入无机物元素，使该元素与树脂中的氧元素生成键能较高的化学键，从而对物化性能产生影响。
2、国内酚醛树脂的研究进展2、1丁腈橡胶改性酚醛树脂以粉末丁腈橡胶、粉末丁苯橡胶和粉末天然橡胶作增韧剂增韧酚醛树脂, 研制汽车的“无纤维新型制动材料”。
试验结果表明, 粉末丁腈橡胶效果最佳, 粉末丁苯橡胶次之, 而粉末天然橡胶则不宜采用。
2、2 植物油改性酚醛树脂用腰果壳油与苯酚、甲醛反应, 在复合催化剂存在下, 用一步法制得改性酚醛树脂, 反应过程平稳, 工艺简化, 其性能也优于用盐酸作催化剂改性的酚醛树脂。
酚醛树脂改性
OH
m O
CH O
n
p O
R
CO
结构中含有不同比例的羟基，缩醛基和乙酰基侧链 CH3
R：与醛的种类有关，若是甲醛，则R为—H
H+
CH2 CH CH2 CH
RCHO
CH2 CH CH2 CH
H2O
聚乙烯醇OH：水溶性OH；聚乙烯醇缩醛化：为了防止O被水C溶H 解O或溶胀
R
改性原理：
CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH
OH
B OH
OH
硼酸酚酯
甲醛水溶液 或多聚甲醛
硼酸醛树脂
O BO O
CH2OH
H2O
HCHO (HCHO)n
BO O
CH2OH CH2OH
CH2OH
O mB(OH)3 m m=2~3
CH2OH
O B(OH)3 m m
硼酸酚酯：不同反应程度的硼酸酚酯的混合物。
改性结果：
树脂分子中引入了柔性较大的—B—O—键，脆性有所改善，机械强 度有所提高。酚羟基中的氢被硼取代，耐水性有所提高。固化物中含 硼的三向交联结构，耐烧蚀性能和耐中子性能有所提高。强极性羟基 中的氢被硼取代，；邻、对位反应活性下降，固化速率降低，可降低 成型压力。
b．降低了树脂的固化速率，因此可降低成型压 力
c．但是，制品的耐热性有所降低 (3) 用途 该改性树脂常用于制备玻璃纤维增强的模压塑料， 层压塑料，注射用塑料等。
2．环氧改性酚醛树脂(引进其他组分)
环氧改性酚醛树脂的环氧通常是双酚A型环氧树脂。 (1) 改性作用： 提高粘结性能 降低树脂固化时的收缩性 提高固化物的韧性，耐碱性等性能 改性后的树脂兼有环氧树脂的优良粘结性和酚醛树脂 良好的耐热性，可以看作为互相改性。
酚醛树脂的性能及改性-——吴彪
酚醛树脂的性能及改性概述酚醛树脂是一种广泛应用于工业中的合成树脂，由苯酚、甲醛和碱催化剂经聚合反应制得。
它具有以下优点：高硬度、高强度、高耐热、耐化学腐蚀性强、电绝缘性好和阻燃性好等。
性能物理性能酚醛树脂的物理性质主要取决于其交联度和与反应物的摩尔比。
通常情况下，其密度为1.41.5g/cm³95之间的岩石硬度，伸长率很小，而且容易成型。
，硬度为75机械性能酚醛树脂具有优异的机械性能，表现在下面几个方面：1.抗弯强度高：酚醛树脂的抗弯强度高达120~150MPa。
2.抗拉强度高：酚醛树脂的抗拉强度高达60~80MPa。
3.硬度高：酚醛树脂的洛氏硬度高达85~105。
耐化学性酚醛树脂具有很好的耐化学腐蚀性，它能耐受酸、碱等一般腐蚀介质，但是不能耐受氢氧化钠等高浓度腐蚀介质。
耐高温性酚醛树脂的耐高温性是其最突出的特点，可在高达150℃的高温下工作，在较低的温度下仍然具有良好的机械性能和绝缘性能。
但由于硬度高，容易发生疲劳开裂。
改性填充改性填充改性是最常用的一种改性方式，常用的填充物有玻璃纤维、炭黑、木屑、麦秸等。
通过填充物的添加和改性处理，可以减少树脂的成本，同时还能提高酚醛树脂的力学性能和耐磨损性能。
共混改性共混改性是指将两种或两种以上相互溶解或部分溶解的物质混合在一起，并加入适量的添加剂进行改性。
常用的添加剂有改性剂、助剂、稳定剂等。
共混改性的主要优点是可以改善酚醛树脂的力学性能、热稳定性和加工性，同时还可以增强其防冲击性、耐久性和环保性。
成环改性酚醛树脂的桥环长链结构存在着一定的不稳定性，容易发生水解反应，导致失效。
利用酚醛树脂包括多层的分子结构，通过成环反应可以解决其不稳定性，提高其机械性能和耐热性。
结论酚醛树脂具有很优良的性能，经过改性后可进一步提升其力学性能和稳定性。
但是，酚醛树脂在应用过程中还存在着一些问题，比如容易产生疲劳开裂和水解反应等。
因此，需要对其进行改良和优化，以提高其应用范围和性能。
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改性酚醛树脂种类及优点
酚醛树脂改性的目的主要是改进它脆性或其它物理性能，提高它对纤维增强材料的粘结性能并改善复合材料的成型工艺条件等。
改性一般通过下列途径：
①封锁酚羟基。
酚醛树脂的酚羟基在树脂制造过程中一般不参加化学反应。
在树脂分子链中留下的酚羟基容易吸水，使固化制品的电性能、耐碱性和力学性能下降。
同时酚羟基易在热或紫外光作用下生成醌或其它结构，造成颜色的不均匀
变化。
②引进其它组分。
引进与酚醛树脂发生化学反应或与它相容性较好的组分，分隔或包围羟基，从而达到改变固化速度，降低吸水性的目的。
引进其它的高分子组分，则可兼具两种高分子材料的优点。
1、聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂
工业上应用得最多的是用聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂，它可提高树脂对玻璃纤维的粘结力，改善酚醛树脂的脆性，增加复合材料的力学强度，降低固化速率从而有利于降低成型压力。
用作改性的酚醛树脂通常是用氨水或氧化镁作催化剂合成的苯酚甲醛树脂。
用作改性的聚乙烯醇缩醛是一个含有不同比例的羟基、缩醛基及乙酰基侧链的高聚物，其性质取决于：①聚乙烯醇缩醛的分子量；②聚乙烯醇缩醛分子链中羟基、乙酰基和缩醛基的相对含量；
③所用醛的化学结构。
由于聚乙烯醇缩醛的加入，使树脂混合物中酚醛树脂的浓度相应降低，减慢了树脂的固化速率，使低压成型成为可能，但制品的耐热性有所降低。
2、聚酰胺改性酚醛树脂
经聚酰胺改性的酚醛树脂提高了酚醛树脂的冲击韧性和粘结性，并改善了树脂的流动性，仍保持酚醛树脂优点。
用作改性的聚酰胺是一类羟甲基聚酰胺，利用羟甲基或活泼氢在合成树脂过程中或在树脂固化过程中发生反应形成化学键而达到改性的目的。
3、环氧改性酚醛树脂
用40%的一阶热固性酚醛树脂和60%的二酚基丙烷型环氧树脂混合物制成的复合材料可以兼具两种树脂的优点，改善它们各自的缺点，从而达到改性的目的。
这种混合物具有环氧树脂优良的粘结性，改进了酚醛树脂的脆性，同时具有酚醛树脂优良的耐热性，改进了环氧树脂耐热性较差的缺点。
这种改性是通过酚醛树脂中的羟甲基与环氧树脂中的羟基及环氧基进行化学反应，以及酚醛树脂中的酚羟基与环氧树脂中的环氧基进行化学反应，最后交联成复杂的体型结构来达到的。
4、有机硅改性酚醛树脂
有机硅树脂具有优良的耐热性和耐潮性。
可以通过使用有机硅单体线性
酚醛树脂中的酚羟基或羟甲基发生反应来改进酚醛树脂的耐热性和耐水性。
采用不同的有机硅单体或其混合单体与酚醛树脂改性，可得不同性能的改性酚醋树脂，具有广泛的选择性。
用有机硅改性酚醛树脂制备的复合材料可在200～260℃下工作应用相当时间，并可作为瞬时耐高温材料，用作火箭、导弹等烧蚀材料。
5、硼改性酚醛树脂
由于在酚醛树脂的分子结构中引入了无机的硼元素，硼酚醛树脂比酚醛树脂的耐热性，瞬时耐高温性能和力学性能更为优良。
硼改性酚醛树脂的耐热性、瞬时耐高温性、耐烧蚀性比普通酚醛树脂好得多。
它们多用于火箭、导弹和空间飞行器等空间技术领域作为优良的耐烧蚀材料。
6、二甲苯改性酚醛树脂
二甲苯改性酚醛树脂是在酚醛树脂的分子结构中引入疏水性结构的二甲苯环，由此改性后的酚醛树脂的耐水性、耐碱性、耐热性及电绝缘性能得到改善。
7、二苯醚甲醛树脂
二苯醚甲醛树脂是用二苯醚代替苯酚和甲醛缩聚而成的，二苯醚甲醛树脂的玻璃纤维增强复合材料具有优良的耐热性能，可用作H级绝缘材料，它还具有良好的耐辐射性能，吸湿性也很低。
8.改性新酚醛树脂
新酚醛树脂(xylok)为高分子化合物，是由苯酚和芳烷基醚通过缩合反应而产生的,新酚醛树脂具有良好力学性能、耐热性能，广泛应用于金刚石制品、砂轮片制造等行业.新酚醛树脂粘结力强，化学稳定性好，耐热性高，硬化时收缩小，制品尺寸稳定。
粘结强度比酚醛树脂提高20%以上，耐热性提高100℃以上。
新酚醛树脂制品可在250℃以下长期使用，制品耐湿耐碱。
新酚醛树脂可做为金刚石砂轮的结合剂,使用方法为: 新酚醛树脂与酚醛树脂按1 ：3混合使用不仅提高了酚醛树脂的强度，还提高了耐热性和磨削比单独使用新酚醛树脂寿命是酚醛树脂8倍.在生产工艺上比酚醛树脂制品强度高出约30%，磨削效果也有提高,。